部署存儲系統(tǒng)時，經(jīng)常需要綜合評價工作負載，從而進行存儲系統(tǒng)的調(diào)優(yōu)。本文簡單總結(jié)了幾個典型的工作負載及其特點，方便在系統(tǒng)調(diào)優(yōu)時做一些參考。

通常情況下，我們大多數(shù)人都會考慮如下幾個方面：

• IOPS：I/O速率
• Latency：時延
• I/O Size：I/O塊大小
• R/W Ratio：讀寫比
• R/S Ratio: 隨機順序比

但是我們經(jīng)常忽略以下幾個方面：

• Cache Hit Ratio：緩存***率，基本上指的是讀緩存的***率，因為寫操作基本上都會先寫到寫緩存上。這個參數(shù)將會影響系統(tǒng)的響應(yīng)時間。
• Write Efficiency：寫效率，指的是一塊數(shù)據(jù)在落盤之前，被重復(fù)寫的次數(shù)。在一些數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的負載中，有時候數(shù)據(jù)剛剛被寫入，繼而又會被讀出來，然后再修改，如此反復(fù)多次。

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典型OLTP負載型應(yīng)用

Online Transaction Processing聯(lián)機事務(wù)處理過程, 是前臺接收的用戶數(shù)據(jù)可以立即傳送到計算中心進行處理，并在很短的時間內(nèi)給出處理結(jié)果。 例如銀行的存取款業(yè)務(wù)，股票交易業(yè)務(wù)等。 其負載特點是IO size在16k以下，讀比例在70%左右，緩存***率在20%以下，隨機比例大于50%。

90% read, 8 - 16 - 32 - 64 KB blocks, 30% sequential, 30 - 40% cache hit

80% read, 16 - 32 - 64 KB blocks, 40 - 50% sequential, 50 - 60% cache hit

Microsoft Exchange Server負載型應(yīng)用

Exchange的負載類型與OLTP很相似，***的差異在IO size上。其IO size***可到128k，寫比例可達60%。因此在考慮此應(yīng)用時，要在OLTP的基礎(chǔ)上適當加大IO size和寫比例。更加詳細的介紹可參考微軟官方文檔：http://technet.microsoft.com/en-us/exchange/dd203064

順序讀寫負載型應(yīng)用

此負載類型最典型的就是在磁帶系統(tǒng)中用到，當然機械硬盤和閃存系統(tǒng)中也會碰到。由于讀寫是順序的，因此在數(shù)據(jù)的預(yù)處理和緩存上可以達到很好的優(yōu)化，而且IO size也會比較大，在256k甚至更大。順序讀寫的應(yīng)用，其實對響應(yīng)時間要求不高，IOPS也要求不大，反而是對系統(tǒng)帶寬有較大的要求。因此測試此類應(yīng)用時，應(yīng)該著重測試系統(tǒng)的帶寬。以下幾個場景中比較符合順序讀寫的負載類型：

• 備份/恢復(fù)
• 數(shù)據(jù)庫日志
• 批處理應(yīng)用
• 文件服務(wù)
• 網(wǎng)頁服務(wù)
• 流媒體服務(wù)
• 圖像應(yīng)用

批處理型負載應(yīng)用

此類型屬于混合型讀寫，需要同時保證隨機，間斷順序，純順序，和分類型讀寫數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)塊大小偏大，大約在128k-256k。讀寫比例將近1:1，相同的卷出現(xiàn)同時讀寫的比例較高，需要較大的IOPS，和保證一定的帶寬。

緩存友好型負載應(yīng)用

可以用緩存***率來衡量一個應(yīng)用是否屬于緩存友好型負載，但這并不是很容易，因為一個應(yīng)用可能在運行中不斷的改變其特點。例如數(shù)據(jù)庫中，當用戶使用數(shù)據(jù)時，就是緩存友好型，因為數(shù)據(jù)庫會將用戶的加載到緩存中；但當跑批處理或者生成報告時，數(shù)據(jù)的訪問變得非常隨機，此時就屬于緩存不友好型。

簡單的識別方法是分析數(shù)據(jù)的訪問的隨機性，一般而言，隨機訪問的緩存***率比較低，可以近似為緩存不友好型。順序性的負載基本上是緩存友好型。還有一點是寫操作型的負載基本上也是緩存友好型，因為每個寫操作都會先到緩存，經(jīng)過一定處理后，最終才集中落盤。

數(shù)據(jù)庫查詢型負載應(yīng)用

這種負載也是一種典型的負載，其特點有：

• 較高的讀比例
• 較大的隨機性
• 較小的IO size

但現(xiàn)在大部分的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用都會有讀緩存的優(yōu)化算法，可以將隨機的讀寫操作***化的接近順序讀寫，因此在測試的時候，也要加入順序讀寫操作來模擬真實負載。

數(shù)據(jù)庫日志型負載應(yīng)用

日志系統(tǒng)也是數(shù)據(jù)庫必備的，主要是保證數(shù)據(jù)一致性和用于數(shù)據(jù)恢復(fù)。此類負載主要是寫操作，順序性負載，塊大小在64k左右，對IOPS和帶寬有一定的要求，但不大。因此這類應(yīng)用負載是比較容易模擬和調(diào)優(yōu)的。

數(shù)據(jù)庫交互環(huán)境型負載應(yīng)用

這種負載類型主要出現(xiàn)在多個數(shù)據(jù)庫進行交互時，其主要特點有：

1. 較低的緩存***率
2. 較低的讀寫比例
3. 較高的隨機性讀

表1總結(jié)了一些典型應(yīng)用：

表1 部分數(shù)據(jù)取自IBM Storage Redbook，? Copyright International Business Machines Corporation 2016.